一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的方法及 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 載重監(jiān)控是車輛運(yùn)輸行業(yè)不可缺少的內(nèi)容,在道路管理、安全監(jiān)管方面具有重要 的意義,傳統(tǒng)上車輛載重監(jiān)控采用重力傳感器來實(shí)現(xiàn),但由于車輛載重一般非常大,且車輛 運(yùn)行期間存在巨大的上下重力震動(dòng)不斷作用于接觸式的重力傳感器上,使得重力傳感器很 容易損壞,這種載重監(jiān)控使用壽命短,且更換與維護(hù)的成本很高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一,在于提供一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的方 法,實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)車輛載重監(jiān)控的使用壽命,降低更換與維護(hù)成本,同時(shí)保證了對(duì)車輛載重估算 的精度。
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載 的方法,通過采集車輛行駛過程中風(fēng)速和坡度,并根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)做功的功率平衡原理估算 出車輛質(zhì)量,從而判斷車輛是否超載,所述方法包括如下步驟:
[0005] 步驟10、啟動(dòng)車輛,清空緩存;
[0006] 步驟20、每間隔時(shí)間采集一次車輛數(shù)據(jù)存入緩存;
[0007] 步驟30、判斷當(dāng)前采樣是否為首次采樣,若是,則返回步驟20;否則,根據(jù)當(dāng)前采 樣的車輛數(shù)據(jù)和上一次采樣的車輛數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前加速度,獲得到一記錄,所述記錄包括加 速度和車輛數(shù)據(jù),進(jìn)入步驟40 ;
[0008] 步驟40、判斷緩存中是否存在與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄,若存在,則將 所有與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄數(shù)據(jù)逐一和當(dāng)前記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,每一關(guān)鍵點(diǎn) 對(duì)計(jì)算出一車輛質(zhì)量,并將計(jì)算得到的車輛質(zhì)量存入緩存,且將當(dāng)前記錄標(biāo)記為歷史記錄 后存入緩存;否則,將當(dāng)前記錄標(biāo)記為歷史記錄并存入緩存;
[0009] 步驟50、判斷車輛是否停止,若車輛停止,則判斷緩存中是否存在車輛質(zhì)量數(shù)據(jù), 若存在,則對(duì)緩存中所有車輛質(zhì)量取中值,得到該次啟停過程中的車輛質(zhì)量估算值,進(jìn)入步 驟60,若不存在,則結(jié)束流程;若車輛未停止,則返回步驟20 ;
[0010] 步驟60、判斷車輛質(zhì)量估算值是否大于預(yù)設(shè)車輛載重值,是,則判為超載;否,則 判為正常載重。
[0011] 進(jìn)一步的,所述車輛數(shù)據(jù)包括采樣時(shí)刻、從CAN總線上采集的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、車 速、風(fēng)速傳感器采集到的車輛迎面的風(fēng)速以及角度傳感器采集到的的車輛所在坡度。
[0012] 進(jìn)一步的,構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的條件包括:一、當(dāng)前記錄中的采樣時(shí)間和歷史記錄中的 采樣時(shí)間的時(shí)間差小于一預(yù)設(shè)值;二、所述當(dāng)前記錄中的車速和歷史記錄中的車速相等; 三、所述當(dāng)前記錄中的加速度與歷史記錄中的加速度不相等。
[0013] 進(jìn)一步的,所述步驟40中車輛質(zhì)量的計(jì)算方式具體為:設(shè)當(dāng)前記錄R= {P,u,uw, i,a,t},歷史記錄札={Ppupils,ipaptj,其中,t和1^分別為當(dāng)前記錄和歷史記錄的采 樣時(shí)刻,P、u、uw、i、a分別為t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度,PpUl、uwl、 ii、分別為ti時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度;
[0014] 將當(dāng)前記錄中和歷史記錄中的P,u,uw,i,a;Pi,uwl,i^,ai代入以下車輛質(zhì)量公式 計(jì)算得到待估算的車輛質(zhì)量m:
[0015]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在于:所述方法包括如下步驟: 步驟10、啟動(dòng)車輛,清空緩存; 步驟20、每間隔時(shí)間采集一次車輛數(shù)據(jù)存入緩存; 步驟30、判斷當(dāng)前采樣是否為首次采樣,若是,則返回步驟20 ;否則,根據(jù)當(dāng)前采樣的 車輛數(shù)據(jù)和上一次采樣的車輛數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前加速度,獲得到一記錄,所述記錄包括加速度 和車輛數(shù)據(jù),進(jìn)入步驟40; 步驟40、判斷緩存中是否存在與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄,若存在,則將所有 與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄數(shù)據(jù)逐一和當(dāng)前記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,每一關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)計(jì) 算出一車輛質(zhì)量,并將計(jì)算得到的車輛質(zhì)量存入緩存,且將當(dāng)前記錄標(biāo)記為歷史記錄后存 入緩存;否則,將當(dāng)前記錄標(biāo)記為歷史記錄并存入緩存; 步驟50、判斷車輛是否停止,若車輛停止,則判斷緩存中是否存在車輛質(zhì)量數(shù)據(jù),若存 在,則對(duì)緩存中所有車輛質(zhì)量取中值,得到該次啟停過程中的車輛質(zhì)量估算值,進(jìn)入步驟 60,若不存在,則結(jié)束流程;若車輛未停止,則返回步驟20 ; 步驟60、判斷車輛質(zhì)量估算值是否大于預(yù)設(shè)車輛載重值,是,則判為超載;否,則判為 正常載重。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:所述車輛數(shù)據(jù)包括采樣時(shí)刻、從CAN總線上采集的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、車速、風(fēng)速傳感器 采集到的車輛迎面的風(fēng)速以及角度傳感器采集到的的車輛所在坡度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的條件包括:一、當(dāng)前記錄中的采樣時(shí)間和歷史記錄中的采樣時(shí)間的時(shí) 間差小于一預(yù)設(shè)值;二、所述當(dāng)前記錄中的車速和歷史記錄中的車速相等;三、所述當(dāng)前記 錄中的加速度與歷史記錄中的加速度不相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:所述步驟40中車輛質(zhì)量的計(jì)算方式具體為:設(shè)當(dāng)前記錄R= {P,u,uw,i,a,t},歷史記 錄札={Pi,Upuwl,ipaptj,其中,t和心分別為當(dāng)前記錄和歷史記錄的采樣時(shí)亥lj,P、u、 uw、i、a分別為t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度,PpUl、uwl、ipai分別為 h時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度; 將當(dāng)前記錄中和歷史記錄中的P,u,uw,i,a;Pi,uwl,ipai代入以下車輛質(zhì)量公式計(jì)算 得到待估算的車輛質(zhì)量m:
其中,g為重力加速度,為常量;CD為空氣阻力系數(shù),為常數(shù);A為車輛迎風(fēng)面積,為已知 量;S為該車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,為常量。
5. -種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的系統(tǒng),其特征在于:所述系統(tǒng)包括: 車輛啟動(dòng)模塊:用于啟動(dòng)車輛,清空緩存; 車輛數(shù)據(jù)采集模塊:用于每間隔時(shí)間采集一次車輛數(shù)據(jù)存入緩存; 獲取記錄模塊:用于判斷當(dāng)前采樣是否為首次采樣,若是,則返回車輛數(shù)據(jù)采集模塊繼 續(xù)采樣;否則,根據(jù)當(dāng)前采樣的車輛數(shù)據(jù)和上一次采樣的車輛數(shù)據(jù)獲得當(dāng)前加速度,獲得到 一記錄,所述記錄包括加速度和車輛數(shù)據(jù); 車輛質(zhì)量計(jì)算模塊:用于判斷緩存中是否存在與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄, 若存在,則將所有與當(dāng)前記錄構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的歷史記錄數(shù)據(jù)逐一和當(dāng)前記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì) 算,每一關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)計(jì)算出一車輛質(zhì)量,并將計(jì)算得到的車輛質(zhì)量存入緩存,且將當(dāng)前記錄標(biāo) 記為歷史記錄后存入緩存;否則,將當(dāng)前記錄標(biāo)記為歷史記錄并存入緩存; 車輛質(zhì)量濾波模塊:用于判斷車輛是否停止,若車輛停止,則判斷緩存中是否存在車輛 質(zhì)量數(shù)據(jù),若存在,則對(duì)緩存中所有車輛質(zhì)量取中值,得到該次啟停過程中的車輛質(zhì)量估算 值,進(jìn)入超載判斷模塊,若不存在,則結(jié)束流程;若車輛未停止,則返回車輛數(shù)據(jù)采集模塊繼 續(xù)米樣; 以及超載判斷模塊:用于判斷車輛質(zhì)量估算值是否大于預(yù)設(shè)車輛載重值,是,則判為超 載;否,則判為正常載重。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:所述車輛數(shù)據(jù)包括采樣時(shí)刻、從CAN總線上采集的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率、車速、風(fēng)速傳感器 采集到的車輛迎面的風(fēng)速以及角度傳感器采集到的的車輛所在坡度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:構(gòu)成關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)的條件包括:一、當(dāng)前記錄中的采樣時(shí)間和歷史記錄中的采樣時(shí)間的時(shí) 間差小于一預(yù)設(shè)值;二、所述當(dāng)前記錄中的車速和歷史記錄中的車速相等;三、所述當(dāng)前記 錄中的加速度與歷史記錄中的加速度不相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種利用風(fēng)速與角度傳感器監(jiān)控車輛超載的方法,其特征在 于:所述車輛質(zhì)量計(jì)算模塊中對(duì)車輛質(zhì)量的計(jì)算方式具體為:設(shè)當(dāng)前記錄R= {P,u,uw,i, a,t},歷史記錄札={PpUpuwl,i^,a。tj,其中,t和tj別為當(dāng)前記錄和歷史記錄的采 樣時(shí)刻,P、u、uw、i、a分別為t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度,PpUl、uwl、 ii、分別為ti時(shí)刻對(duì)應(yīng)的輸出功率、車速、風(fēng)速、坡度和加速度; 將當(dāng)前記錄中和歷史記錄中的P,u,uw,i,a;Pi,uwl,i^,ai代入以下車輛質(zhì)量公式計(jì)算 得到待估算的車輛質(zhì)量m:
其中,g為重力加速度,為常量;CD為空氣阻力系數(shù),為常數(shù);A為車輛迎風(fēng)面積,為已知 量;S為該車的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,為常量。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的方法,通過采集車輛行駛過程中風(fēng)速和坡度,并根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)做功的功率平衡原理估算出車輛質(zhì)量,從而判斷車輛是否超載。本發(fā)明還提供一種利用風(fēng)速與角度監(jiān)控車輛超載的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:車輛啟動(dòng)模塊、車輛數(shù)據(jù)采集模塊、獲取記錄模塊、車輛質(zhì)量計(jì)算模塊、車輛質(zhì)量濾波模塊以及超載判斷模塊。本發(fā)明通過風(fēng)速與角度傳感器替代重力傳感器對(duì)車輛載重進(jìn)行監(jiān)測(cè),可避免使用重力傳感器時(shí)因長(zhǎng)期載重大與上下震動(dòng)對(duì)重力傳感器的損壞的問題,在一定程度上延長(zhǎng)了車輛載重監(jiān)控的使用壽命,降低了更換與維護(hù)成本,同時(shí)保證了對(duì)車輛載重估算的精度。
【IPC分類】G08G1-01
【公開號(hào)】CN104574957
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410809695
【發(fā)明人】涂巖愷, 呂偉煌, 譚芳慧, 王劍明, 繆智華
【申請(qǐng)人】廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日